JPH0877972A - Fluorescent lamp, its lighting device, light source equipment using this, and liquid crystal display device - Google Patents

Fluorescent lamp, its lighting device, light source equipment using this, and liquid crystal display device

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JPH0877972A
JPH0877972A JP7001238A JP123895A JPH0877972A JP H0877972 A JPH0877972 A JP H0877972A JP 7001238 A JP7001238 A JP 7001238A JP 123895 A JP123895 A JP 123895A JP H0877972 A JPH0877972 A JP H0877972A
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JP
Japan
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fluorescent lamp
mercury
xenon
bulb
less
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Application number
JP7001238A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Nishimura
潔 西村
Kunio Yuasa
邦夫 湯浅
Masuo Shibuya
増夫 渋谷
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
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Publication of JPH0877972A publication Critical patent/JPH0877972A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide a fluorescent lamp, in which mercury and xenon are sealed and a better luminous flux starting properly and better luminous efficiency in comparison with a fluorescent lamp in which mercury and argon are sealed are provided, its lighting device, light source equipment, and a liquid crystal display device. CONSTITUTION: A cold cathode 4 is arranged in the end part of a bulb 2 in which a phosphor coating 3 is formed on the inside surface, and in the bulb 2, mercury gas and xenon gas are sealed, a cross sectional area of a discharge space is set to 20mm<2> or less, and the current density of a lamp is set to 0.75mA/mm<2> or less. As mercury gas and xenon gas are sealed inside the bulb 2, an excellent luminous flux rising property at a start is provided while the lamp can be turned on in a good luminous efficiency area.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、水銀およびキセノンガ
スを封入してなる小形の蛍光ランプおよびこのランプを
パルス点灯するようにした点灯装置ならびにこれを用い
た光源装置および液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small fluorescent lamp filled with mercury and xenon gas, a lighting device for pulse-lighting this lamp, a light source device using the same, and a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、液晶表示装置のバックライト
や、各種メータの表示指針として、小形に形成された冷
陰極蛍光ランプが使用されている。具体例を説明すれ
ば、液晶表示装置のバックライトの光源として用いられ
る冷陰極蛍光ランプの1種は、バルブ内径が2mmで、電
極間距離が90mmの細長いバルブ内に、水銀と50Torr
程度のアルゴンArガスが封入されており、バルブの内
面には蛍光体被膜が形成されている。バルブの両端部に
封装された一対の冷陰極間に高周波電圧を印加すると、
バルブ内で放電が発生し、この放電により上記水銀が1
85nmおよび254nmの紫外線を発し、この紫外線が蛍
光体を励起して可視光を発光させる。この時のランプ電
流は5mAであり、輝度は22000cd/m2 であ
る。
2. Description of the Related Art For example, a small-sized cold cathode fluorescent lamp is used as a backlight of a liquid crystal display device or a display pointer of various meters. Explaining a specific example, one kind of cold cathode fluorescent lamps used as a light source of a backlight of a liquid crystal display device has a bulb inner diameter of 2 mm and a distance between electrodes of 90 mm.
Argon Ar gas of about a certain degree is enclosed, and a phosphor coating is formed on the inner surface of the bulb. When a high frequency voltage is applied between a pair of cold cathodes sealed at both ends of the bulb,
A discharge is generated in the bulb, and this discharge causes the mercury to
It emits 85 nm and 254 nm ultraviolet rays, which excite the phosphor to emit visible light. At this time, the lamp current is 5 mA and the brightness is 22000 cd / m 2 .

【0003】しかしながら、上記冷陰極蛍光ランプは、
発光物質として水銀と、希ガスとしてアルゴンを用いた
低圧水銀ランプであり、蒸発された水銀の原子が電離お
よび励起作用により185nmおよび254nmの紫外線を
発するものであるため、発光効率は水銀の蒸気圧に依存
する。よって、ランプ電力が小さくバルブ温度が低い場
合は、水銀蒸気圧が低いことから光束が低下し、始動時
の光束立ち上がり特性が良くない。すなわち、周囲温度
が低い場合は、例えば、ランプ電流が1mA、輝度が5
000cd/m2 になり、始動時の光束立上がりが遅く
なるという問題がある。
However, the above-mentioned cold cathode fluorescent lamp is
It is a low-pressure mercury lamp that uses mercury as a light-emitting substance and argon as a rare gas. Evaporated mercury atoms emit ultraviolet rays of 185 nm and 254 nm due to ionization and excitation action. Therefore, the luminous efficiency is the vapor pressure of mercury. Depends on. Therefore, when the lamp power is low and the bulb temperature is low, the luminous flux is low because the mercury vapor pressure is low, and the luminous flux rising characteristics at the start are not good. That is, when the ambient temperature is low, for example, the lamp current is 1 mA and the brightness is 5 mA.
It becomes 000 cd / m 2 and there is a problem that the luminous flux rises slowly at the time of starting.

【0004】このような低温始動の対策として、冷陰極
低圧水銀ランプに代わりキセノン希ガス放電ランプが有
効であることが知られている。キセノン希ガス放電ラン
プは、バルブ内にキセノンまたはキセノンを主体とした
希ガスを封入したランプであり、キセノンから放出され
る主として波長147nmおよび172nmの紫外線を発光
管バルブの内面に形成した蛍光体被膜で可視光に変換
し、この可視光を発光管の外部へ放出するようになって
いる。
It is known that a xenon rare gas discharge lamp is effective as a measure against such a low temperature starting in place of the cold cathode low pressure mercury lamp. A xenon rare gas discharge lamp is a lamp in which xenon or a rare gas mainly composed of xenon is enclosed in a bulb, and a phosphor coating mainly formed on the inner surface of a bulb of ultraviolet rays emitted from xenon and having wavelengths of 147 nm and 172 nm. Is converted into visible light, and this visible light is emitted to the outside of the arc tube.

【0005】この種のキセノン希ガス放電ランプは、水
銀を用いないこと、およびキセノンガスは温度変化の影
響を受け難いことから、温度特性が安定しており、周囲
温度の低い環境で使用しても、光束立上がり特性に優れ
ているという利点がある。
This type of xenon rare gas discharge lamp does not use mercury and the xenon gas is not easily affected by temperature changes, and therefore has stable temperature characteristics and is used in an environment with a low ambient temperature. However, there is an advantage that the luminous flux rising characteristics are excellent.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ランプ
が安定点灯してバルブ温度が高くなると、温度が高いほ
ど水銀を封入したランプの方が、水銀の蒸発が促されて
この水銀による紫外線放出が多くなることから、キセノ
ンガスを封入したランプに比べて光束が増加し、発光効
率の向上が期待できる。したがって、ランプが安定点灯
中は、水銀を封入した蛍光ランプの方が有利である。
However, when the lamp is lit stably and the bulb temperature rises, the higher the temperature, the more the lamp in which mercury is enclosed promotes the evaporation of mercury, and the mercury emits more ultraviolet rays. Therefore, the luminous flux is increased and the luminous efficiency can be expected to be improved as compared with the lamp in which the xenon gas is sealed. Therefore, the mercury-filled fluorescent lamp is more advantageous during stable lighting of the lamp.

【0007】つまり、低温始動時にはキセノンを封入し
た希ガス放電ランプが有効であり、バルブ温度が所定温
度以上に高くなると逆に水銀を封入した蛍光ランプの方
が有利である。
That is, a rare gas discharge lamp filled with xenon is effective at low temperature starting, and a fluorescent lamp filled with mercury is more advantageous when the temperature of the bulb becomes higher than a predetermined temperature.

【0008】このような折衷案として、従来の水銀+ア
ルゴン封入タイプの蛍光ランプに代わり、そのアルゴン
に代わってキセノンまたはキセノンを主体とする希ガス
を封入した、いわゆる水銀+キセノンタイプの蛍光ラン
プが考えられる。
As a compromise, there is a so-called mercury + xenon type fluorescent lamp in which xenon or a rare gas mainly containing xenon is filled in place of the argon instead of the conventional mercury + argon filled type fluorescent lamp. Conceivable.

【0009】このようにすると、低温始動時の光束立上
がりはキセノンの作用により素早く立ち上げることがで
き、また、安定点灯中の光束は蒸発した水銀の発光が期
待でき、よって水銀+アルゴン封入タイプの蛍光ランプ
に比べて始動時光束立ち上がり特性に優れ、またキセノ
ン希ガス放電ランプに比べて光束が増加し、発光効率が
向上する。
In this way, the rise of the luminous flux at the time of low temperature starting can be quickly raised by the action of xenon, and the luminous flux during stable lighting can be expected to emit the vaporized mercury, so that the mercury + argon sealed type is used. Compared with a fluorescent lamp, the luminous flux rising characteristics at the time of starting are superior, and the luminous flux is increased compared with a xenon rare gas discharge lamp, so that the luminous efficiency is improved.

【0010】しかしながら、水銀+キセノン封入タイプ
の蛍光ランプ場合は、所定の温度以上になると、逆に水
銀+アルゴン封入タイプの蛍光ランプに比べて光束が低
下する傾向にある。
However, in the case of a mercury + xenon sealed type fluorescent lamp, when the temperature exceeds a predetermined temperature, the luminous flux tends to be lower than that of the mercury + argon sealed type fluorescent lamp.

【0011】したがって、本発明者等は、始動の立上が
り特性に優れた水銀+キセノン封入タイプの蛍光ランプ
をバルブ温度の低い条件のみで使用すれば、水銀+アル
ゴン封入タイプの蛍光ランプに比べてランプ効率のよい
範囲で使用できるものと推察した。
Therefore, the inventors of the present invention can use a mercury + xenon-encapsulated fluorescent lamp having an excellent start-up characteristic only when the bulb temperature is low, as compared with a mercury + argon-encapsulated fluorescent lamp. It was speculated that it could be used in an efficient range.

【0012】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは水銀+アルゴン封入
タイプの蛍光ランプに比べて、始動の光束立上がり特性
に優れ、かつ発光効率に優れた水銀+キセノン封入タイ
プの蛍光ランプおよびこの点灯装置ならびにこれを用い
た光源装置および液晶表示装置を提供しようとするもの
である。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a mercury which is superior in luminous flux rising characteristics for starting and superior in luminous efficiency as compared with a mercury + argon sealed type fluorescent lamp. An object of the present invention is to provide a + xenon-encapsulated type fluorescent lamp, its lighting device, a light source device using the same, and a liquid crystal display device.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、放電
空間の断面積が20mm2 以下の発光管バルブと、このバ
ルブ内に定格電流密度が0.75mA/mm2 以下の放電
を発生させる手段と、上記バルブ内に封入され、上記放
電により紫外線を発する水銀および少なくともキセノン
を含む希ガスと、上記バルブの内側に設けられ、上記水
銀およびキセノンガスから放出された紫外線を受けて発
光する蛍光体被膜と、を具備したことを特徴とする。
The invention of claim 1 [SUMMARY OF] includes a light-emitting tube bulb cross-sectional area of 20 mm 2 or less of the discharge space, the rated current density within the valve occurs a 0.75 mA / mm 2 or less of the discharge Means, a rare gas containing mercury and at least xenon, which is enclosed in the bulb and emits ultraviolet rays by the discharge, and an ultraviolet ray emitted from the mercury and xenon gas, which is provided inside the bulb and emits light. And a phosphor coating.

【0014】ここで、バルブ内に放電を発生させる手段
とは、バルブ内に封装された一対の冷陰極であってもよ
く、一方の内部冷陰極と外部電極であってもよく、また
は外部電極のみであってもよい。また、希ガスは、少な
くともキセノンを含み、キセノンにネオン等の他の希ガ
スが混合されていてもよく、要するに希ガスとしてキセ
ノンガスが30〜100%の範囲で封入されていればよ
い。さらに、ランプは特定方向に光を放出するアパーチ
ャ形であってもよい。
Here, the means for generating electric discharge in the bulb may be a pair of cold cathodes sealed in the bulb, one internal cold cathode and one external electrode, or an external electrode. May be only. Further, the rare gas may contain at least xenon, and other rare gas such as neon may be mixed with xenon. In short, xenon gas may be sealed in the range of 30 to 100% as the rare gas. Further, the lamp may have an aperture shape that emits light in a specific direction.

【0015】請求項2の発明は、希ガスの封入圧が20
0Torr以下であり、そのうちキセノンガスの封入圧が2
0Torr以上であることを特徴とする。請求項3の発明
は、発光管バルブの放電空間が断面円形の場合は、内径
を5mm以下にしたことを特徴とする。
According to a second aspect of the invention, the pressure of the rare gas filled is 20.
0 Torr or less, of which the filling pressure of xenon gas is 2
It is characterized by being 0 Torr or more. The invention of claim 3 is characterized in that when the discharge space of the arc tube bulb has a circular cross section, the inner diameter is 5 mm or less.

【0016】請求項4の発明は、放電空間の断面積が2
0mm2 以下の発光管バルブと、上記バルブ内に放電を発
生させる手段と、上記バルブ内に封入され、上記放電に
より紫外線を発する水銀および少なくともキセノンを含
む希ガスと、上記バルブの内側に設けられ、上記水銀お
よびキセノンガスから放出された紫外線を受けて発光す
る蛍光体被膜と、を備えた蛍光ランプと、この蛍光ラン
プを電流密度が0.75mA/mm2 以下で点灯する点灯
手段と、を有することを特徴とする蛍光ランプ点灯装置
である。
According to a fourth aspect of the present invention, the cross-sectional area of the discharge space is 2
An arc tube bulb of 0 mm 2 or less, a means for generating an electric discharge in the bulb, a rare gas containing mercury and at least xenon, which is enclosed in the bulb and emits ultraviolet rays by the electric discharge, and is provided inside the bulb. A fluorescent lamp including a phosphor coating that emits light by receiving ultraviolet rays emitted from the mercury and xenon gas, and a lighting means for lighting the fluorescent lamp at a current density of 0.75 mA / mm 2 or less. It is a fluorescent lamp lighting device characterized by having.

【0017】請求項5の発明は、放電空間の断面積が2
0mm2 以下の発光管バルブと、上記バルブ内に放電を発
生させる手段と、上記バルブ内に封入され、上記放電に
より紫外線を発する水銀および少なくともキセノンを含
む希ガスと、上記バルブの内側に設けられ、上記水銀お
よびキセノンから放出された紫外線を受けて発光する蛍
光体被膜と、を備えた蛍光ランプと、この蛍光ランプを
電流密度が0.10mA/mm2 以上、0.45mA/mm
2 以下で点灯する点灯手段と、を有することを特徴とす
る蛍光ランプ点灯装置である。
According to a fifth aspect of the invention, the cross-sectional area of the discharge space is 2
An arc tube bulb of 0 mm 2 or less, a means for generating an electric discharge in the bulb, a rare gas containing mercury and at least xenon, which is enclosed in the bulb and emits ultraviolet rays by the electric discharge, and is provided inside the bulb. And a fluorescent film that emits light upon receiving ultraviolet rays emitted from the mercury and xenon, and a fluorescent lamp having a current density of 0.10 mA / mm 2 or more and 0.45 mA / mm.
A fluorescent lamp lighting device, comprising: a lighting means that lights at 2 or less.

【0018】請求項6の発明は、請求項5の発光管バル
ブの内径を1.5mm以上、2.5mm以下にしたことを特
徴とする。請求項7の発明は、請求項1ないし請求項3
のいずれか1に記載の蛍光ランプと、休止期間をもつパ
ルス電圧を上記蛍光ランプに印加するパルス電圧供給装
置と、を備えたことを特徴とする蛍光ランプ点灯装置で
ある。
The invention of claim 6 is characterized in that the inner diameter of the arc tube bulb of claim 5 is 1.5 mm or more and 2.5 mm or less. The invention of claim 7 relates to claim 1 to claim 3.
2. A fluorescent lamp lighting device, comprising: the fluorescent lamp according to any one of 1 to 4; and a pulse voltage supply device that applies a pulse voltage having a rest period to the fluorescent lamp.

【0019】請求項8の発明は、上記パルス電圧供給装
置から上記蛍光ランプに印加される休止期間をもつパル
ス電圧は、周波数が30kHz以上、80kHz以下で
あり、デュ−ティ比は2%以上、50%以下であること
を特徴とする蛍光ランプ点灯装置である。
According to the invention of claim 8, the pulse voltage applied from the pulse voltage supply device to the fluorescent lamp with a rest period has a frequency of 30 kHz or more and 80 kHz or less and a duty ratio of 2% or more, It is a fluorescent lamp lighting device characterized by being 50% or less.

【0020】請求項9の発明は、請求項4ないし請求項
8のいずれか1に記載の蛍光ランプ点灯装置と、この蛍
光ランプ点灯装置を組み込んだ光源装置本体と、を備え
たことを特徴とする光源装置である。
The invention of claim 9 comprises the fluorescent lamp lighting device according to any one of claims 4 to 8 and a light source device body incorporating the fluorescent lamp lighting device. It is a light source device.

【0021】請求項10の発明は、請求項4ないし請求
項8のいずれか1に記載の蛍光ランプ点灯装置と、上記
蛍光ランプ点灯装置を組み込んだ液晶表示装置本体と、
を具備したことを特徴とする液晶表示装置である。
An invention according to claim 10 is the fluorescent lamp lighting device according to any one of claims 4 to 8, and a liquid crystal display device body incorporating the fluorescent lamp lighting device.
A liquid crystal display device comprising:

【0022】[0022]

【作用】本発明者等は、上記したように、始動の光束立
上がり特性に有利な水銀+キセノン封入タイプの蛍光ラ
ンプを、水銀+アルゴン封入タイプの蛍光ランプに比べ
てランプ効率の優れた範囲で使用しようとする場合、バ
ルブ温度の低い条件で使用するのが有効である点に注目
し、ランプの電流密度と発光効率の関係を種々調べた。
As described above, the inventors of the present invention have determined that a mercury + xenon-enclosed type fluorescent lamp, which is advantageous in the luminous flux rising characteristic of starting, has a better lamp efficiency than a mercury + argon-enclosed type fluorescent lamp. When attempting to use the lamp, paying attention to the fact that it is effective to use it under conditions where the bulb temperature is low, and various investigations were made on the relationship between the lamp current density and the luminous efficiency.

【0023】通常、バルブ温度は、周囲温度ばかりでな
くランプに入力される電気エネルギーよっても変化す
る。ランプに入力される電気エネルギーはランプの電流
密度に関係する。すなわち、安定点灯中のランプの電流
密度が低いと、発光管バルブの温度も低くなる。
Normally, the bulb temperature will vary depending on the ambient temperature as well as the electrical energy input to the lamp. The electrical energy input to the lamp is related to the current density of the lamp. That is, if the current density of the lamp during stable lighting is low, the temperature of the arc tube bulb will also be low.

【0024】水銀+アルゴン封入タイプの蛍光ランプ
は、ランプの電流密度を大きくすれば光束が増加する。
これに対し、水銀+キセノン封入タイプの蛍光ランプは
始動時の光束は大であるが、電流密度を変化させてバル
ブ温度を変化させても、キセノンの蒸気圧がさほど大き
く変化しないから、光束の増加割合が少ない。よって、
バルブ温度が低いレベルでは、むしろ水銀+アルゴン封
入タイプの蛍光ランプに比べて光束が高くなる。つま
り、ランプの発光効率が逆転するという現象が発生す
る。
In a mercury + argon sealed type fluorescent lamp, the luminous flux increases as the current density of the lamp is increased.
On the other hand, the mercury + xenon-filled type fluorescent lamp has a large luminous flux at the time of starting, but even if the bulb temperature is changed by changing the current density, the vapor pressure of xenon does not change so much. The rate of increase is small. Therefore,
At a low bulb temperature, the luminous flux is higher than that of a mercury + argon sealed type fluorescent lamp. That is, a phenomenon occurs in which the luminous efficiency of the lamp is reversed.

【0025】そこで、本発明者等は、種々の実験によ
り、水銀+キセノン封入タイプの蛍光ランプの発光効率
が、水銀+アルゴン封入タイプの蛍光ランプに比べて有
利になる条件を見出した。
Therefore, the present inventors have found through various experiments that the luminous efficiency of the mercury + xenon-filled type fluorescent lamp is more advantageous than that of the mercury + argon-filled type fluorescent lamp.

【0026】この結果、請求項1に記載されているよう
に、ランプの定格電流密度を0.75mA/mm2 以下に
し、かつ放電空間の断面積を20mm2 以下にすればよ
い。ランプの電流密度が0.75mA/mm2 を越える
と、水銀+キセノン封入タイプの蛍光ランプの発光効率
が水銀+アルゴン封入タイプの蛍光ランプに比べて低下
するようになる。
As a result, as described in claim 1, the rated current density of the lamp may be 0.75 mA / mm 2 or less, and the cross-sectional area of the discharge space may be 20 mm 2 or less. When the current density of the lamp exceeds 0.75 mA / mm 2 , the luminous efficiency of the mercury + xenon-filled type fluorescent lamp becomes lower than that of the mercury + argon-filled type fluorescent lamp.

【0027】また、放電空間の断面積が20mm2 を越え
ると、電子温度が低下するとともにキセノンの自己吸収
が増えるから水銀+アルゴン封入タイプの蛍光ランプに
比べて効率が低下する。
If the cross-sectional area of the discharge space exceeds 20 mm 2 , the electron temperature is lowered and the self-absorption of xenon is increased, so that the efficiency is lower than that of the mercury + argon sealed type fluorescent lamp.

【0028】請求項2の発明によれば、キセノンの封入
圧を20Torr以上としたから、キセノンは分子発光され
て長波長側の172nmの紫外線を放出することになり、
効率が向上する。
According to the second aspect of the invention, since the encapsulation pressure of xenon is set to 20 Torr or more, xenon is molecularly emitted and emits ultraviolet rays of 172 nm on the long wavelength side.
Efficiency is improved.

【0029】請求項3の発明によれば、放電空間の断面
形状が円形である場合は、内径を5mm以下にすれば、キ
セノンの自己吸収が増えず、水銀+アルゴン封入タイプ
の蛍光ランプに比べて効率が良好になる。
According to the third aspect of the present invention, when the discharge space has a circular cross-sectional shape, if the inner diameter is set to 5 mm or less, the self-absorption of xenon does not increase, and compared with a mercury + argon sealed type fluorescent lamp. And efficiency is improved.

【0030】請求項4の発明によれば、請求項1の発明
と同様の作用により、発光効率が水銀+アルゴン封入タ
イプの蛍光ランプに比べて向上する。また、請求項5の
発明によれば、電流密度が0.10〜0.45mA/mm
2 の範囲でランプを点灯するから、一層好ましい範囲と
なる。すなわち、電流密度を0.45mA/mm2 以下で
使用すると、従来の水銀+アルゴン封入タイプの蛍光ラ
ンプに対し効率で130%以上の向上が認められ従来の
比べて顕著な有意差が生じる。また、電流密度が0.1
0mA/mm2 未満では発光量が少なくなり、輝度が低く
なる。
According to the invention of claim 4, the same operation as that of the invention of claim 1 improves the luminous efficiency as compared with the fluorescent lamp of the mercury + argon enclosed type. According to the invention of claim 5, the current density is 0.10 to 0.45 mA / mm.
Since the lamp is turned on in the range of 2 , it is a more preferable range. That is, when the current density is used at 0.45 mA / mm 2 or less, the efficiency is improved by 130% or more as compared with the conventional mercury + argon-filled type fluorescent lamp, which is a significant difference from the conventional one. In addition, the current density is 0.1
If it is less than 0 mA / mm 2 , the amount of light emission is small and the brightness is low.

【0031】請求項6の発明によれば、発光管バルブの
内径を1.5〜2.5mmの範囲にしたから、最高効率の
95%以上の効率の範囲で使用することができる。請求
項7の発明によれば、水銀+キセノン封入タイプの蛍光
ランプをパルス点灯するから、光強度が増し、さらに効
率の向上が望める。
According to the sixth aspect of the invention, since the inner diameter of the arc tube bulb is in the range of 1.5 to 2.5 mm, it can be used in an efficiency range of 95% or more of the maximum efficiency. According to the invention of claim 7, since the fluorescent lamp of the mercury + xenon sealed type is pulse-lit, the light intensity is increased and further improvement in efficiency can be expected.

【0032】請求項8の発明によれば、上記蛍光ランプ
を周波数が30〜80kHzで、デュ−ティ比が2〜5
0%の範囲のパルス電圧で点灯するから、効率がすこぶ
る良好になる。
According to the invention of claim 8, the fluorescent lamp has a frequency of 30 to 80 kHz and a duty ratio of 2 to 5.
Since the lighting is performed with the pulse voltage in the range of 0%, the efficiency becomes very good.

【0033】請求項9の発明によれば、始動性および効
率に優れた光源装置を提供できる。請求項10の発明に
よれば、始動性および効率に優れた液晶表示装置を提供
できる。
According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to provide a light source device excellent in startability and efficiency. According to the invention of claim 10, it is possible to provide a liquid crystal display device which is excellent in startability and efficiency.

【0034】[0034]

【実施例】以下本発明について、図1ないし図8に示す
第1の実施例にもとづき説明する。図1は水銀+キセノ
ン封入タイプの冷陰極蛍光ランプおよびその点灯装置の
構成を示すもので、1は水銀+キセノン封入タイプの冷
陰極蛍光ランプ、10はパルスインバータなどからなる
パルス電圧印加装置、11は電流制限手段である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on the first embodiment shown in FIGS. FIG. 1 shows the structure of a mercury + xenon sealed cold cathode fluorescent lamp and its lighting device. Reference numeral 1 is a mercury + xenon sealed cold cathode fluorescent lamp, 10 is a pulse voltage application device including a pulse inverter, and 11 Is a current limiting means.

【0035】蛍光ランプ1は、細長い針状の発光管バル
ブ2を有し、このバルブ2は、例えば内径2.00mm、
したがって断面積が3.14mm2 で、長さ130mmの鉛
ガラスにより直管形に形成されている。このバルブ2の
内面には、水銀の発する波長185nmおよび254nmの
紫外線と、キセノンの発する波長147nmおよび172
nmの紫外線により発光する蛍光体、例えば3波長発光形
蛍光体からなる蛍光体被膜3が形成されている。3波長
発光形蛍光体は、例えば、赤系蛍光体としてY23
Eu、緑系蛍光体としてLaPO4 :Ce,Tb、青系
蛍光体としてBaMgAl1423:Euが用いられてい
る。
The fluorescent lamp 1 has a long and narrow needle-shaped arc tube bulb 2, which has an inner diameter of 2.00 mm, for example.
Therefore, it has a cross-sectional area of 3.14 mm 2 and is formed in a straight tube shape from lead glass having a length of 130 mm. On the inner surface of the bulb 2, ultraviolet rays having wavelengths of 185 nm and 254 nm emitted by mercury, and wavelengths of 147 nm and 172 emitted by xenon are emitted.
A phosphor coating 3 made of a phosphor that emits light with an ultraviolet ray of nm, for example, a three-wavelength emitting phosphor is formed. The three-wavelength light emitting phosphor is, for example, Y 2 O 3 as a red phosphor:
Eu, LaPO 4 : Ce, Tb is used as a green phosphor, and BaMgAl 14 O 23 : Eu is used as a blue phosphor.

【0036】バルブ2の長手方向両端部には、電極間距
離(放電長)を5mm以上、例えば90mmとした冷陰極
4,4が封装されている。冷陰極4,4は、それぞれリ
ード線を兼ねる電極軸5に棒形の電極本体6を接合して
構成されており、電極本体6は線径0.5mm、長さ10
mmのニッケルワイヤにて形成されている。上記電極軸5
は、ガラスと熱膨脹率が近似する金属からなる封着線7
に接続されており、これら封着線7はバルブ2の端部の
封止部8に封着されている。封着線8、8はそれぞれ外
部リード線9、9に接続されている。
At both ends of the bulb 2 in the longitudinal direction, cold cathodes 4 and 4 having a distance between electrodes (discharge length) of 5 mm or more, for example 90 mm, are sealed. Each of the cold cathodes 4 and 4 is configured by joining a rod-shaped electrode body 6 to an electrode shaft 5 that also serves as a lead wire, and the electrode body 6 has a wire diameter of 0.5 mm and a length of 10 mm.
It is made of mm nickel wire. The electrode shaft 5
Is a sealing wire 7 made of a metal having a coefficient of thermal expansion similar to that of glass.
And the sealing wire 7 is sealed to the sealing portion 8 at the end of the valve 2. The sealing wires 8 and 8 are connected to external lead wires 9 and 9, respectively.

【0037】このような発光管バルブ2には、所定量の
水銀と、所定圧のキセノンXeまたはキセノンを主体と
した希ガスが封入されている。希ガスの全封入圧は20
0Torr以下となっており、そのうちキセノンの封入分圧
は20Torr以上となっている。本実施例の場合、キセノ
ンXeにネオンNeを混合した混合ガスが用いられてお
り、例えばキセノンXe60%、ネオンNe40%で、
全封入圧は50Torrとされている。
The arc tube bulb 2 is filled with a predetermined amount of mercury and a predetermined pressure of xenon Xe or a rare gas mainly containing xenon. The total filling pressure of noble gas is 20
It is less than 0 Torr, and the partial pressure of xenon enclosed is more than 20 Torr. In the case of the present embodiment, a mixed gas in which neon Ne is mixed with xenon Xe is used, and for example, xenon Xe 60% and neon Ne 40%,
The total filling pressure is 50 Torr.

【0038】このような構成の冷陰極蛍光ランプ1は、
図1に示すパルスインバータなどのようなパルス電圧印
加装置10および電流制限手段11に接続されている。
パルス電圧印加装置10は、冷陰極4,4間に、休止期
間をもつパルス、すなわち所定のデューティ比をもつパ
ルス電圧を印加するようになっている。この場合、パル
ス周波数は30〜80kHzで、デューティ比τ(a/
a+b)は2%以上、50%以下となっている。
The cold cathode fluorescent lamp 1 having such a structure is
It is connected to a pulse voltage application device 10 such as the pulse inverter shown in FIG. 1 and a current limiting means 11.
The pulse voltage applying device 10 is adapted to apply a pulse having a rest period, that is, a pulse voltage having a predetermined duty ratio, between the cold cathodes 4 and 4. In this case, the pulse frequency is 30 to 80 kHz and the duty ratio τ (a /
a + b) is 2% or more and 50% or less.

【0039】このような水銀+キセノン封入タイプの冷
陰極蛍光ランプ1の場合、上記パルス電圧印加装置10
および電流制限手段11により、ランプの安定点灯中に
は1.2mAのランプ電流IL が流されるようになって
いる。この場合のランプの電流密度は0.38mA/mm
2 となる。
In the case of such a cold cathode fluorescent lamp 1 containing mercury and xenon, the pulse voltage applying device 10 is used.
Also, the current limiting means 11 allows the lamp current IL of 1.2 mA to flow during the stable lighting of the lamp. The current density of the lamp in this case is 0.38 mA / mm
It becomes 2 .

【0040】上記冷陰極蛍光ランプ1は、ランプの安定
点灯中の電流密度が0.75mA/mm2 以下の範囲とな
っており、バルブ2の断面積が20mm2 以下の範囲であ
るから、同一構造の水銀およびアルゴンガスを封入した
冷陰極蛍光ランプに比べて発光効率が上回る。
In the cold cathode fluorescent lamp 1, the current density during stable lighting of the lamp is in the range of 0.75 mA / mm 2 or less, and the sectional area of the bulb 2 is in the range of 20 mm 2 or less. The luminous efficiency is higher than that of the cold cathode fluorescent lamp in which the structure of mercury and argon gas is enclosed.

【0041】すなわち、上記構造の水銀+キセノン封入
タイプの冷陰極蛍光ランプ1と、これと同一構造の冷陰
極キセノン希ガス放電灯、およびこれと同一構造の水銀
+アルゴン封入タイプの冷陰極蛍光ランプについて、電
流密度(mA/mm2 )と、ランプから放出される光の全
光束との関係を測定したところ、図2に示すような特性
が得られた。
That is, a cold cathode fluorescent lamp 1 of the above structure containing mercury and xenon, a cold cathode xenon rare gas discharge lamp of the same structure, and a cold cathode fluorescent lamp of the same structure containing mercury and argon. The relationship between the current density (mA / mm 2 ) and the total luminous flux of the light emitted from the lamp was measured, and the characteristics shown in FIG. 2 were obtained.

【0042】水銀+キセノン封入タイプの冷陰極蛍光ラ
ンプ1の場合、実線で示す特性Aのように、電流密度
(mA/mm2 )を次第に大きくすると、電流密度がほぼ
0.4mA/mm2 までは光束が増大し、さらに電流密度
(mA/mm2 )を大きくすると光束は飽和し、特性が湾
曲する傾向が見られる。
In the case of the cold cathode fluorescent lamp 1 containing mercury and xenon, when the current density (mA / mm 2 ) is gradually increased as shown by the characteristic A shown by the solid line, the current density is up to about 0.4 mA / mm 2. The luminous flux increases, and when the current density (mA / mm 2 ) is further increased, the luminous flux is saturated and the characteristics tend to be curved.

【0043】これに対し、キセノン希ガス放電灯の場
合、一点鎖線で示す特性Bのように、、電流密度(mA
/mm2 )を次第に大きくすると、電流密度がほぼ0.2
mA/mm2 までは光束が急激に増大し、さらに電流密度
(mA/mm2 )を大きくすると光束は飽和し、むしろ若
干減少する傾向が見られた。しかし、キセノン希ガス放
電灯は上記水銀+キセノン封入タイプの冷陰極蛍光ラン
プ1に比べて全光束が低いという不具合がある。
On the other hand, in the case of a xenon rare gas discharge lamp, the current density (mA
/ Mm 2 ) is gradually increased, the current density becomes approximately 0.2.
There was a tendency that the luminous flux increased sharply up to mA / mm 2 , and when the current density (mA / mm 2 ) was further increased, the luminous flux was saturated and rather decreased. However, the xenon rare gas discharge lamp has a disadvantage that the total luminous flux is lower than that of the cold cathode fluorescent lamp 1 of the mercury + xenon sealed type.

【0044】これに対し、水銀+アルゴン封入タイプの
冷陰極蛍光ランプの場合は、破線で示す特性Cのよう
に、電流密度(mA/mm2 )を次第に大きくすると、光
束はほぼ直線的に増加する。
On the other hand, in the case of the mercury + argon sealed type cold cathode fluorescent lamp, when the current density (mA / mm 2 ) is gradually increased, the luminous flux increases almost linearly as indicated by the characteristic C shown by the broken line. To do.

【0045】図2から分かるように、特性Aと特性Cは
互いに交わる点があり、電流密度(mA/mm2 )がこの
交点よりも低い領域では水銀+キセノン封入タイプの冷
陰極蛍光ランプ1の光束が、水銀+アルゴン封入タイプ
の冷陰極蛍光ランプの光束を上回る。すなわち、特性A
と特性Cの交わる点は電流密度が0.75mA/mm2
あり、よって電流密度を0.75mA/mm2 以下の領域
では、水銀+キセノン封入タイプの冷陰極蛍光ランプ1
を、水銀+アルゴン封入タイプの冷陰極蛍光ランプより
も明るい状態で点灯することができる。
As can be seen from FIG. 2, the characteristic A and the characteristic C intersect with each other, and in the region where the current density (mA / mm 2 ) is lower than this intersection, the cold cathode fluorescent lamp 1 of the mercury + xenon enclosure type is used. The luminous flux exceeds that of the cold cathode fluorescent lamp of the mercury + argon sealed type. That is, characteristic A
The current density is 0.75 mA / mm 2 at the intersection of the characteristic C and the characteristic C. Therefore, in the region where the current density is 0.75 mA / mm 2 or less, the mercury + xenon sealed cold cathode fluorescent lamp 1
Can be lit in a brighter state than the cold cathode fluorescent lamp of the mercury + argon sealed type.

【0046】次に、本発明者等は、電流密度(mA/mm
2 )とランプの発光効率との関係を調べた。この結果を
図3に示す。水銀+キセノン封入タイプの冷陰極蛍光ラ
ンプ1の場合、実線Aで示すように、電流密度(mA/
mm2 )を次第に大きくすると、発光効率は緩やかに低下
する。これに対し、キセノン希ガス放電灯の場合、一点
鎖線Bで示すように、電流密度(mA/mm2 )を次第に
大きくすると、発光効率は双曲線的に低下する。また水
銀+アルゴン封入タイプの冷陰極蛍光ランプの場合は、
破線Cで示すように、電流密度(mA/mm2 )を次第に
大きくすると、発光効率はほぼ直線的に増大する。この
場合も特性Aと特性Cの交わる点、すなわち電流密度が
0.75mA/mm2 の点より小さい領域では、水銀+キ
セノン封入タイプの冷陰極蛍光ランプ1が水銀+アルゴ
ン封入タイプの冷陰極蛍光ランプに比べて発光効率の良
くなることが確認できる。
Next, the present inventors have found that the current density (mA / mm
2 ) and the luminous efficiency of the lamp were investigated. The result is shown in FIG. In the case of the mercury + xenon sealed type cold cathode fluorescent lamp 1, as shown by the solid line A, the current density (mA / mA /
When the mm 2 ) is gradually increased, the luminous efficiency gradually decreases. On the other hand, in the case of a xenon rare gas discharge lamp, as indicated by the one-dot chain line B, as the current density (mA / mm 2 ) is gradually increased, the luminous efficiency decreases in a hyperbolic manner. In the case of a mercury + argon sealed type cold cathode fluorescent lamp,
As indicated by a broken line C, the luminous efficiency increases almost linearly as the current density (mA / mm 2 ) is gradually increased. Also in this case, at the intersection of the characteristic A and the characteristic C, that is, in a region smaller than the current density of 0.75 mA / mm 2 , the mercury + xenon sealed cold cathode fluorescent lamp 1 is a mercury + argon sealed cold cathode fluorescent lamp. It can be confirmed that the luminous efficiency is improved as compared with the lamp.

【0047】さらに、本発明者等は、発光管バルブの内
径とランプの発光効率との関係を調べた。この結果を図
4に示し、図4から、水銀+キセノン封入タイプの冷陰
極蛍光ランプ1が水銀+アルゴン封入タイプの冷陰極蛍
光ランプに比べて発光効率で上回るのは、バルブ内径が
5mm以下となる場合であることが確認された。これは、
バルブ内径を5mm以下にすれば、キセノンガスの147
nmおよび172nmの自己吸収が少なくなり、光出力が上
昇するものと考えられる。
Furthermore, the present inventors investigated the relationship between the inner diameter of the arc tube bulb and the luminous efficiency of the lamp. The results are shown in FIG. 4, and from FIG. 4, the luminous efficiency of the cold cathode fluorescent lamp 1 of the mercury + xenon enclosure type exceeds that of the cold cathode fluorescent lamp of the mercury + argon enclosure type when the inner diameter of the bulb is 5 mm or less. It has been confirmed that this is the case. this is,
If the inner diameter of the valve is 5 mm or less, 147 of xenon gas
It is considered that the self-absorption at nm and 172 nm is reduced and the light output is increased.

【0048】上記発光管バルブの内径を5mm以下にする
ということは、放電空間の断面形状が円形の場合にはそ
れでよいが、放電空間の断面形状円形でない場合は放電
空間の断面積で考えればよい。図5は、発光管における
放電空間の断面積とランプの発光効率との関係を示すも
のであり、同図から、放電空間の断面積は20mm2 以下
にすれば、水銀+キセノン封入タイプの冷陰極蛍光ラン
プ1が水銀+アルゴン封入タイプの冷陰極蛍光ランプに
比べて発光効率が向上することが確認された。これは上
記したようにキセノンガスの自己吸収が少なくなるとと
ともに、電子温度の低下が抑止されるためと考えられ
る。なお、断面積が1mm2 以下になると、電流密度が過
大となり、累積電離が増大し、発光管の壁からの熱損失
が割合として大きくなるから、効率が低下する。
Setting the inner diameter of the arc tube to 5 mm or less is sufficient if the cross-sectional shape of the discharge space is circular, but if the cross-sectional shape of the discharge space is not circular, considering the cross-sectional area of the discharge space. Good. FIG. 5 shows the relationship between the cross-sectional area of the discharge space in the arc tube and the luminous efficiency of the lamp. From the figure, if the cross-sectional area of the discharge space is set to 20 mm 2 or less, the mercury + xenon sealed type cooling It was confirmed that the cathode fluorescent lamp 1 has improved luminous efficiency as compared with the cold cathode fluorescent lamp of the mercury + argon sealed type. It is considered that this is because the self-absorption of the xenon gas is reduced as described above and the decrease of the electron temperature is suppressed. If the cross-sectional area is 1 mm 2 or less, the current density becomes excessive, the cumulative ionization increases, and the heat loss from the wall of the arc tube increases as a ratio, resulting in a decrease in efficiency.

【0049】このような実験結果から、水銀+キセノン
封入タイプの冷陰極蛍光ランプ1は、ランプの安定点灯
中の電流密度を0.75mA/mm2 以下とし、かつ放電
空間の断面積は20mm2 以下、すなわちバルブ2の内径
を5mm以下にすれば、同一構造の水銀およびアルゴンガ
スを封入した冷陰極蛍光ランプに比べて、発光効率が上
回ることになり、よって始動時の光束立上がりおよび発
光効率の優れた条件で使用できることになる。
From the above experimental results, the cold cathode fluorescent lamp 1 of the mercury + xenon sealed type has a current density of 0.75 mA / mm 2 or less during stable lighting of the lamp and a cross-sectional area of the discharge space of 20 mm 2. Below, that is, if the inner diameter of the bulb 2 is set to 5 mm or less, the luminous efficiency will be higher than that of a cold cathode fluorescent lamp in which mercury and argon gas of the same structure are sealed, and therefore, the luminous flux rises at the time of starting and the luminous efficiency of It can be used under excellent conditions.

【0050】さらにまた、上記水銀+キセノン封入タイ
プの冷陰極蛍光ランプ1は、ランプの安定点灯中の電流
密度を0.75mA/mm2 以下とし、かつ放電空間の断
面積は20mm2 以下、すなわちバルブ2の内径を5mm以
下にすれば、同一構造のキセノン希ガス放電灯に比べて
も発光効率が上回ることになり、よって始動時の光束立
上がりおよび発光効率の優れた条件で使用できることに
なる。
Furthermore, in the cold cathode fluorescent lamp 1 of the mercury + xenon sealed type, the current density during stable lighting of the lamp is 0.75 mA / mm 2 or less, and the cross-sectional area of the discharge space is 20 mm 2 or less, that is, If the inner diameter of the bulb 2 is set to 5 mm or less, the luminous efficiency will be higher than that of a xenon rare gas discharge lamp having the same structure, so that the lamp can be used under the condition that the luminous flux rises at the time of starting and the luminous efficiency is excellent.

【0051】そして、一層好ましい使用範囲は、ランプ
の電流密度を0.10mA/mm2 以上、0.45mA/
mm2 以下で点灯することが望ましい。すなわち、電流密
度が0.45mA/mm2 以下であれば、従来の水銀+ア
ルゴン封入タイプの蛍光ランプに比べて130%以上の
効率を得ることができ、さらに電流密度が0.30mA
/mm2 以下であれば従来の水銀+アルゴン封入タイプの
蛍光ランプに比べて200%以上の効率を得ることがで
き、よって、従来に比べて顕著な有意差が生じる。
A more preferable range of use is that the current density of the lamp is 0.10 mA / mm 2 or more and 0.45 mA / mm 2.
It is desirable to light at mm 2 or less. That is, when the current density is 0.45 mA / mm 2 or less, the efficiency of 130% or more can be obtained as compared with the conventional mercury + argon sealed type fluorescent lamp, and the current density is 0.30 mA.
If it is less than / mm 2 , the efficiency of 200% or more can be obtained as compared with the conventional mercury-argon-encapsulated type fluorescent lamp, so that a significant difference is produced as compared with the conventional one.

【0052】また、電流密度が0.75mA/mm2 以下
であれば効率は向上するが、電流密度が0.10mA/
mm2 以下の場合は光束が低下し、輝度が22000cd
/m2 以下になり、発光量が少なくなるから好ましくな
い。
When the current density is 0.75 mA / mm 2 or less, the efficiency is improved, but the current density is 0.10 mA / mm 2.
When it is less than mm 2 , the luminous flux is reduced and the brightness is 22000 cd.
/ M 2 or less and the amount of light emission decreases, which is not preferable.

【0053】そして、ランプの電流密度を0.10mA
/mm2 以上、0.45mA/mm2 以下で点灯する場合
は、発光管バルブの内径を1.5mm以上、2.5mm以下
にするのがよい。これは、図4から理解できる通り、水
銀+キセノン封入タイプの本ランプは、バルブの内径が
2mmの場合に最大効率を示す。最大効率が95%以上の
範囲で使用すれば、有効な使用範囲と認められ、よって
図4の特性から、最大効率が95%以上の範囲を求める
と、バルブの内径を1.5mm以上、2.5mm以下にすれ
ばよいことが確認できる。これは放電空間の断面積に換
算すると、断面積を1.8mm2 以上、5mm2 以下にすれ
ばよいことを示している。
Then, the current density of the lamp is set to 0.10 mA.
In the case of lighting at / mm 2 or more and 0.45 mA / mm 2 or less, the inner diameter of the arc tube bulb should be 1.5 mm or more and 2.5 mm or less. As can be understood from FIG. 4, the mercury + xenon enclosed type lamp shows the maximum efficiency when the inner diameter of the bulb is 2 mm. If the maximum efficiency is used in the range of 95% or more, it is recognized as an effective range of use. Therefore, if the range of the maximum efficiency of 95% or more is found from the characteristics of Fig. 4, the valve inner diameter is 1.5 mm or more, and 2 It can be confirmed that it should be less than 0.5 mm. This indicates that when converted to the cross-sectional area of the discharge space, the cross-sectional area should be 1.8 mm 2 or more and 5 mm 2 or less.

【0054】また、上記水銀+キセノン封入タイプの冷
陰極蛍光ランプ1をパルス点灯すると、パルスの休止期
間にキセノンイオンが再結合することによる放射を生
じ、いわゆるアフターグローが発生するため、このアフ
ターグローにより紫外線が放射され、よって発光効率が
高くなる。この場合、パルスの周波数は40〜80kH
z、例えば60kHzを使用し、そのデューティ比τ
(a/a+b)は2%以上で20%以下、例えば4〜1
0%が望ましい。
Further, when the cold cathode fluorescent lamp 1 of the mercury + xenon sealed type is pulse-lit, radiation is generated due to recombination of xenon ions during the pulse rest period, and so-called afterglow occurs. Emits ultraviolet rays, which increases the luminous efficiency. In this case, the pulse frequency is 40-80 kH
z, for example, 60 kHz, and its duty ratio τ
(A / a + b) is 2% or more and 20% or less, for example, 4 to 1
0% is desirable.

【0055】周波数とデューティ比について、調べた結
果を図6ないし図8に示す。図6は周波数と発光効率と
の関係を示す特性図であり、それぞれの特性はデューテ
ィ比τを10%、50%および75%に変えた場合を示
す。この図から、いずれのデューティ比の場合でも、効
率は周波数がほぼ60kHz付近の場合にピーク値を示
すことが判る。そして、それぞれの特性において、ピー
ク効率の90%以上の効率が得られる範囲は、周波数が
30kHz〜80kHzの範囲であり、つまり周波数を
30kHz〜80kHzの範囲に規制すれば良好な効率
が得られることが判る。
The results of examining the frequency and the duty ratio are shown in FIGS. 6 to 8. FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between frequency and luminous efficiency, and each characteristic shows the case where the duty ratio τ is changed to 10%, 50%, and 75%. From this figure, it can be seen that the efficiency exhibits a peak value when the frequency is approximately 60 kHz regardless of the duty ratio. And in each characteristic, the range where the efficiency of 90% or more of the peak efficiency is obtained is the range of the frequency of 30 kHz to 80 kHz, that is, good efficiency can be obtained if the frequency is regulated to the range of 30 kHz to 80 kHz. I understand.

【0056】また、図7はデューティ比τ(a/a+
b)を変化した場合の発光効率を示す。この特性からピ
ーク効率の90%以上が得られる範囲は、デューティ比
を2%以上で50%以下にするのがよく、好ましくは4
〜20%の範囲がよい。この理由は以下の通りである。
すなわち、水銀とキセノンを封入したランプをパルス点
灯すると、図8に示すような紫外線出力が得られる。つ
まり、パルスが印加されている場合にはIゾーンの紫外
線出力が生じ、パルスの休止期間にはIIゾーンの紫外線
出力が生じる。これはキセノンガスの特質によるもの
で、キセノンはパルスの休止期間中にキセノンイオンが
再結合することにより放射を生じ、いわゆるアフターグ
ローが発生する。このアフターグローによりパルスの休
止期間に紫外線を放射する。したがって、パルスの印加
中におけるIゾーンの紫外線出力は水銀とキセノンの両
者から放射される紫外線であり、パルス休止期間のIIゾ
ーンの紫外線出力は、主としてキセノンのアフターグロ
ーによる出力である。
Further, FIG. 7 shows the duty ratio τ (a / a +
The luminous efficiency when b) is changed is shown. In the range where 90% or more of the peak efficiency is obtained from this characteristic, the duty ratio is preferably 2% or more and 50% or less, and preferably 4% or less.
The range of 20% is preferable. The reason for this is as follows.
That is, when a lamp containing mercury and xenon is pulse-lit, the ultraviolet ray output as shown in FIG. 8 is obtained. That is, when the pulse is applied, the UV output of the I zone is generated, and the UV output of the II zone is generated during the rest period of the pulse. This is due to the property of xenon gas, and xenon emits radiation due to recombination of xenon ions during the pulse rest period, so-called afterglow occurs. This afterglow emits ultraviolet light during the pulse rest period. Therefore, the UV output of the I zone during the application of the pulse is the UV emitted from both mercury and xenon, and the UV output of the II zone during the pulse rest period is mainly the output due to the afterglow of xenon.

【0057】発光効率を高くするには、パルス休止期間
のIIゾーンの紫外線出力を増やせばよく、すなわちキセ
ノンの発光を利用すればよいから、休止期間を長くする
と有利になる。この点からデューティ比を比較的長く
し、しかしながら20%以下にするのがよく、デューテ
ィ比が20%以下であればピーク効率の90%以上の効
率を期待できる。しかしながら、デューティ比を20%
以下にするような回路は、実際上実現不可能であり、実
際にはデューティ比は50%以下になる。
In order to increase the luminous efficiency, the ultraviolet light output in the II zone during the pulse rest period may be increased, that is, the emission of xenon may be used. Therefore, the longer rest period is advantageous. From this point of view, it is preferable to make the duty ratio relatively long, but 20% or less, and if the duty ratio is 20% or less, an efficiency of 90% or more of the peak efficiency can be expected. However, the duty ratio is 20%
The circuit described below is practically unrealizable, and the duty ratio is actually 50% or less.

【0058】デューティ比が低すぎると、パルス印加中
における水銀の発光が期待できなくなり、水銀発光を利
用するためには少なくともデューティ比を2%以上にす
る必要がある。
If the duty ratio is too low, the emission of mercury cannot be expected during pulse application, and in order to utilize the mercury emission, it is necessary to make the duty ratio at least 2% or more.

【0059】この結果、デューティ比は2%以上で50
%以下にするのがよく、好ましくは4〜20%の範囲が
よい。ところで、キセノンまたはキセノンを主体とした
希ガスの全封入圧は、200Torr以下にする必要があ
る。希ガスの全封入圧を200Torr以上に設定すると、
希ガスの自己吸収が増して効率が低下し、しかも、この
種のランプは細いバルブであるから、強度不足により破
損が心配される。このため、希ガスの全封入圧は、20
0Torr以下がよい。
As a result, the duty ratio is 50% when the duty ratio is 2% or more.
% Or less, preferably 4 to 20%. By the way, the total filling pressure of xenon or a rare gas mainly containing xenon needs to be 200 Torr or less. If the total filling pressure of rare gas is set to 200 Torr or more,
The self-absorption of the rare gas increases and the efficiency decreases. Moreover, since this type of lamp is a thin bulb, there is a fear of damage due to insufficient strength. Therefore, the total filling pressure of the rare gas is 20
0 Torr or less is good.

【0060】また、希ガス全体の封入圧が200Torr以
下であっても、キセノンの分圧は20Torr以上に設定さ
れる。この理由は以下の通りである。つまり、キセノン
は147nmの紫外線と172nmの紫外線を放射するが、
147nmの紫外線放射は主として原子発光であり、これ
に対し172nmの紫外線放射は主として分子発光であ
る。キセノンの封入ガス圧が、例えば10〜20Torr程
度に低い場合は、原子発光となり、147nmの紫外線放
射が多くなる。しかし、一般に蛍光ランプに用いられて
いる蛍光体は、その感応紫外線領域が水銀から放射され
る紫外線(254nm)に適合するように開発されてお
り、比較的長波長側の紫外線域にある。つまり、上記原
子発光によって147nmの紫外線を発するよりも、分子
発光によってそれよりも長波長側の172nmの紫外線を
発する方が有利である。したがって、キセノンは原子発
光よりも分子発光をさせる方がよく、このためキセノン
の封入ガス圧は20Torr以上の高い圧力に設定する方が
有利である。
Further, even if the filling pressure of the whole rare gas is 200 Torr or less, the partial pressure of xenon is set to 20 Torr or more. The reason for this is as follows. In other words, xenon emits 147 nm ultraviolet light and 172 nm ultraviolet light,
UV radiation at 147 nm is predominantly atomic emission, whereas UV radiation at 172 nm is predominantly molecular emission. When the gas pressure of xenon is low, for example, about 10 to 20 Torr, atomic emission occurs and ultraviolet radiation at 147 nm increases. However, the phosphor generally used for the fluorescent lamp has been developed so that the sensitive ultraviolet region thereof is adapted to the ultraviolet ray (254 nm) emitted from mercury, and is in the ultraviolet region on the relatively long wavelength side. In other words, it is more advantageous to emit ultraviolet light of 172 nm, which is on the longer wavelength side than that of molecular emission, than to emit ultraviolet light of 147 nm by atomic emission. Therefore, it is better for xenon to emit molecular light rather than atomic light emission. Therefore, it is advantageous to set the gas pressure for filling xenon to a high pressure of 20 Torr or more.

【0061】なお、ランプに印加する高周波の電圧波形
は、図8に示すパルス波形に限らず、図9の(A)およ
び(B)に、それぞれ第2および第3の実施例として示
すような電圧波形であってもよい。これらの電圧波形の
場合も、デューティ比は、(a/a+b)で表される。
The high-frequency voltage waveform to be applied to the lamp is not limited to the pulse waveform shown in FIG. 8 and is as shown in FIGS. 9A and 9B as the second and third embodiments, respectively. It may be a voltage waveform. Also in the case of these voltage waveforms, the duty ratio is represented by (a / a + b).

【0062】上記した水銀+キセノン封入タイプの冷陰
極蛍光ランプ1は、例えば、第4の実施例としての図1
0および図11に示す液晶表示装置のバックライトとし
て使用できる。
The cold cathode fluorescent lamp 1 of the above-mentioned mercury + xenon sealed type is, for example, as shown in FIG.
0 and the backlight of the liquid crystal display device shown in FIG.

【0063】図10および図11に示す液晶表示装置
は、液晶表示板20の背面に光拡散導光板21が重ねて
配置されており、この光拡散導光板21は、乳白色のア
クリル樹脂などからなり、下面および一側面を除く3方
向の側面がケ−シング22により囲まれている。このケ
−シング22は内面が反射面23をなしている。上記ケ
−シング32の一側に形成された開放面には、光源とし
ての前記水銀+キセノン封入タイプの冷陰極蛍光ランプ
1が配置されている。
In the liquid crystal display device shown in FIG. 10 and FIG. 11, a light diffusing light guide plate 21 is arranged on the back surface of the liquid crystal display plate 20 so as to be superposed, and the light diffusing light guide plate 21 is made of milky white acrylic resin or the like. The side surfaces in three directions except the lower surface and one side surface are surrounded by the casing 22. The casing 22 has a reflection surface 23 on the inner surface. On the open surface formed on one side of the casing 32, the cold cathode fluorescent lamp 1 of the mercury + xenon enclosure type as a light source is arranged.

【0064】冷陰極蛍光ランプ1は、ケ−シング22の
一側に形成された開放面に対向して連結された円筒形反
射体25に収容されている。円筒形反射体25の内面は
反射面26をなしており、上記ランプ1はランプ軸が上
記反射体25の中心線と一致するようにしてこの反射体
25に収容されている。円筒形反射体25は、前記ケ−
シング22の一側に形成された開放面に対向する側壁が
開口されており、上記希ガス放電灯1から放出された光
は、全て光拡散導光板21の一側面に導入されるように
なっている。
The cold cathode fluorescent lamp 1 is housed in a cylindrical reflector 25 connected to face an open surface formed on one side of the casing 22. The inner surface of the cylindrical reflector 25 forms a reflecting surface 26, and the lamp 1 is housed in the reflector 25 with its lamp axis aligned with the center line of the reflector 25. The cylindrical reflector 25 is the case
A side wall facing the open surface formed on one side of the sing 22 is opened so that all the light emitted from the rare gas discharge lamp 1 is introduced to one side of the light diffusion light guide plate 21. ing.

【0065】そして、上記冷陰極蛍光ランプ1は、図1
に示されたパルス電圧印加装置10からパルス電圧が印
加されて点灯されるようになっており、このランプ1か
ら放出される光は反射体25の内面反射面26で反射さ
れ、光拡散導光板21の一側面に導入される。この光拡
散導光板21に導入された光は、この光拡散導光板21
内で拡散し、かつケ−シング22の内面に形成した反射
面23で反射され、光拡散導光板21の上面に向かわさ
れる。このため、光拡散導光板21の上面では全体に亘
り略均等な明るさとなり、この面に重ねて配置された液
晶表示板20をこの背面から均等に照射するようにな
る。
The cold cathode fluorescent lamp 1 shown in FIG.
A pulse voltage is applied from the pulse voltage applying device 10 shown in FIG. 1 to turn on the light, and the light emitted from the lamp 1 is reflected by the inner reflection surface 26 of the reflector 25, and the light diffusion light guide plate. 21 is introduced on one side. The light introduced into this light diffusion light guide plate 21 is
The light is diffused inside and reflected by the reflection surface 23 formed on the inner surface of the casing 22, and is directed toward the upper surface of the light diffusion light guide plate 21. For this reason, the upper surface of the light diffusing light guide plate 21 has a substantially uniform brightness over the entire surface, and the liquid crystal display plate 20 arranged so as to overlap this surface is evenly illuminated from the rear surface.

【0066】このような液晶表示装置においては、水銀
+キセノン封入タイプの冷陰極蛍光ランプ1の始動時の
立上がり特性が良好であり、しかも安定点灯中の発光効
率が良いから、液晶表示装置としての始動時の性能およ
び使用中の表示性能が向上する。
In such a liquid crystal display device, the startup characteristic of the cold cathode fluorescent lamp 1 of the mercury + xenon enclosure type at the time of starting is good, and moreover, the luminous efficiency during stable lighting is good, so that it is used as a liquid crystal display device. Improves starting performance and display performance during use.

【0067】なお、上記実施例の場合、水銀+キセノン
封入タイプの冷陰極蛍光ランプ1は、バルブ2の両端内
部に冷陰極4,4を封装したが、放電を維持する手段は
これに限らず、例えばバルブ2の一端に冷陰極4を封装
するとともにバルブの外に外部電極を設け、これら内部
の冷陰極4と外部の電極間でバルブ内に放電を発生させ
るようにしてもよい。
In the above embodiment, the cold cathode fluorescent lamp 1 of the mercury + xenon sealed type has the cold cathodes 4 and 4 sealed inside both ends of the bulb 2, but the means for maintaining the discharge is not limited to this. For example, the cold cathode 4 may be sealed at one end of the bulb 2 and an external electrode may be provided outside the bulb so that discharge can be generated in the bulb between the cold cathode 4 inside and the external electrode.

【0068】また、図12および図13に第5の実施例
として示す水銀+キセノン封入タイプの蛍光ランプ30
のように、バルブ31の外部に、互いに対向してそれぞ
れ帯状をなす一対の外部電極32,32を設け、これら
外部電極32,32をパルス電圧印加装置10および電
流制限手段11に接続することにより、バルブ31内に
放電を発生させるようにしてもよい。なお、バルブ31
内には、前記した条件の範囲で所定量の水銀と、所定圧
のキセノンXeまたはキセノンを主体とした希ガスが封
入されている。さらに、バルブ31の内面には、水銀お
よびキセノンXeから発せられる紫外線に吸収帯をもつ
蛍光体被膜33が形成されている。
Further, a mercury + xenon-encapsulated type fluorescent lamp 30 shown in FIGS. 12 and 13 as a fifth embodiment.
As described above, a pair of external electrodes 32, 32 facing each other in the form of strips are provided outside the valve 31, and these external electrodes 32, 32 are connected to the pulse voltage applying device 10 and the current limiting means 11. The discharge may be generated in the bulb 31. The valve 31
A predetermined amount of mercury and a predetermined pressure of xenon Xe or a noble gas containing xenon as a main component are enclosed within the above range. Further, on the inner surface of the bulb 31, a phosphor coating 33 having an absorption band for ultraviolet rays emitted from mercury and xenon Xe is formed.

【0069】このような構造の外部電極形の水銀+キセ
ノン封入タイプの蛍光ランプ30であっても、ランプの
安定点灯中の電流密度を0.75mA/mm2 以下にし、
かつ放電空間の断面積を20mm2 以下、つまりバルブ3
1の内径を5.0mm以下にすれば、同一構造の水銀+ア
ルゴンガスを封入した蛍光ランプに比べて始動特性に優
れ、かつ発光効率が上回り、効率の優れた条件で使用す
ることができる。
Even in the external electrode type mercury + xenon sealed type fluorescent lamp 30 having such a structure, the current density during stable lighting of the lamp is set to 0.75 mA / mm 2 or less,
And the cross-sectional area of the discharge space is 20 mm 2 or less, that is, the valve
When the inner diameter of 1 is 5.0 mm or less, the starting characteristics are excellent and the luminous efficiency is higher than that of a fluorescent lamp in which mercury + argon gas of the same structure is sealed.

【0070】また、本発明は液晶表示装置のバックライ
トに使用する蛍光ランプに限らず、例えば各種メータに
使用される自己発光形の指針としての細径の蛍光ランプ
であってもよい。
Further, the present invention is not limited to the fluorescent lamp used for the backlight of the liquid crystal display device, but may be a small-diameter fluorescent lamp as a self-luminous pointer used for various meters, for example.

【0071】さらに、キセノンガスは、これにアルゴ
ン、ネオンまたはクリプトンなどの、他の希ガスが混合
されていてもよく、要するに希ガスとしてキセノンが3
0〜100%の範囲で封入されていればよい。
Further, the xenon gas may be mixed with another noble gas such as argon, neon or krypton. In short, xenon is 3 as the noble gas.
It may be enclosed in the range of 0 to 100%.

【0072】さらにまた、特定方向の発光強度を強くし
たアパーチャ形蛍光ランプであっても実施可能である。
また、本発明の蛍光ランプは、図14の(A)および
(B)に示す第6の実施例のような構造であってもよ
い。
Furthermore, the invention can be carried out even with an aperture fluorescent lamp in which the emission intensity in a specific direction is increased.
Further, the fluorescent lamp of the present invention may have a structure like the sixth embodiment shown in FIGS. 14 (A) and 14 (B).

【0073】図14の(A)および(B)に示す第6の
実施例のランプは、発光管バルブがベースガラス60の
上下両面に、下カバーガラス61および上カバーガラス
62を接合して構成されており、ベースガラス60には
例えばU字形の屈曲した溝63が形成されており、した
がってこれらベースガラス60と下カバーガラス61お
よび上カバーガラス62とで囲まれた空間にU字形の屈
曲した放電路64が形成されている。この放電路64の
両端部に、例えばニッケル棒などからなる冷陰極65、
65が封装されており、これら冷陰極65、65はパル
スインバータ10および電流制限手段11に接続されて
いる。パルスインバータ10は、周波数が30〜80k
Hzで、デュ−ティ比が2%以上50%以下のパルス電
圧を供給する。放電路64の内面には図示しない蛍光体
被膜が形成されており、この放電路64には、水銀と、
キセノン、またはキセノンを主体とした希ガスが前記し
た条件の範囲で封入されている。
In the lamp of the sixth embodiment shown in FIGS. 14A and 14B, the arc tube bulb is constructed by joining the lower cover glass 61 and the upper cover glass 62 to the upper and lower surfaces of the base glass 60. For example, a U-shaped bent groove 63 is formed in the base glass 60. Therefore, a U-shaped bent groove 63 is formed in the space surrounded by the base glass 60, the lower cover glass 61 and the upper cover glass 62. A discharge path 64 is formed. At both ends of the discharge path 64, a cold cathode 65 made of, for example, a nickel rod,
A cold cathode 65, 65 is connected to the pulse inverter 10 and the current limiting means 11. The frequency of the pulse inverter 10 is 30 to 80k.
A pulse voltage having a duty ratio of 2% or more and 50% or less is supplied at Hz. A phosphor coating (not shown) is formed on the inner surface of the discharge path 64. In the discharge path 64, mercury and
Xenon or a rare gas mainly composed of xenon is enclosed in the range of the above-mentioned conditions.

【0074】このような構造の蛍光ランプであっても、
ランプの安定点灯中の電流密度を0.75mA/mm2
下にし、かつ放電路64の断面積を20mm2 以下にすれ
ば、始動時の光束立上がり特性に優れ、発光効率の優れ
た条件で使用することができる。
Even with a fluorescent lamp having such a structure,
If the current density during stable lighting of the lamp is 0.75 mA / mm 2 or less, and the cross-sectional area of the discharge path 64 is 20 mm 2 or less, the luminous flux startup characteristics at start-up are excellent and the lamp is used under conditions of excellent luminous efficiency. can do.

【0075】また、図15の(A)および(B)に示す
第7の実施例であってもよい。図15の(A)および
(B)に示す第7の実施例のランプは、発光管バルブを
構成するベースガラス70の上下両面に、下カバーガラ
ス71および上カバーガラス72を接合したものであ
り、ベースガラス70には、放射方向に伸びる多数の溝
73…が形成されている。したがってこれらベースガラ
ス70と下カバーガラス71および上カバーガラス72
とで囲まれた空間に、放射方向に伸びる放電路74…が
形成されている。この放射方向に伸びる放電路74…は
ベースガラス70の中央部で相互に連通しており、この
中央部に共通電極としての陰極75を配置してあるとと
もに、各放射方向に伸びる放電路74…の先端部にはそ
れぞれ例えばニッケル棒などからなる陽極76…が封装
されている。これら陰極75と陽極76…は、それぞれ
図示しないパルスインバータおよび電流制限手段に接続
されている。
The seventh embodiment shown in FIGS. 15A and 15B may also be used. The lamp of the seventh embodiment shown in FIGS. 15A and 15B has a lower cover glass 71 and an upper cover glass 72 joined to the upper and lower surfaces of a base glass 70 constituting an arc tube bulb. The base glass 70 is formed with a large number of grooves 73 ... Which extend in the radial direction. Therefore, these base glass 70, lower cover glass 71, and upper cover glass 72
Discharge paths 74 extending in the radial direction are formed in a space surrounded by. The discharge paths 74 extending in the radial direction communicate with each other in the central portion of the base glass 70, and the cathode 75 serving as a common electrode is arranged in the central portion, and the discharge paths 74 extending in the respective radial directions. An anode 76, which is made of, for example, a nickel rod, is sealed at the tip of each. These cathode 75 and anode 76 ... Are respectively connected to a pulse inverter and current limiting means (not shown).

【0076】放電路74…の内面には図示しない蛍光体
被膜が形成されており、これら放電路74…には、水銀
と、キセノンまたはキセノンを主体とした希ガスが前記
した条件の範囲で封入されている。
A phosphor coating (not shown) is formed on the inner surfaces of the discharge paths 74 ... Mercury and xenon or a rare gas mainly containing xenon are enclosed in the discharge paths 74 ... within the above-mentioned conditions. Has been done.

【0077】このような構造の蛍光ランプであっても、
ランプの安定点灯中の電流密度を0.75mA/mm2
下にし、かつ放電路74…のそれぞれ断面積を20mm2
以下にすれば、始動時の光束立上がり特性に優れ、発光
効率の優れた条件で使用することができる。
Even with a fluorescent lamp having such a structure,
The current density during stable lighting of the lamp is 0.75 mA / mm 2 or less, and the cross-sectional area of each of the discharge paths 74 is 20 mm 2
If it is set as follows, it can be used under the condition that the luminous flux rising characteristic at the time of starting is excellent and the luminous efficiency is excellent.

【0078】さらに、図16の(A)および(B)に示
す第8の実施例のランプは、発光管バルブを構成する筒
形に形成されたベースガラス80の側壁に、それぞれ軸
方向に伸びる円形または他の形状の多数の放電路81…
を、互いに周方向に並ぶように形成してあり、これら放
電路81…の両端部に、例えばニッケル棒などからなる
冷陰極82、82が封装されており、これら冷陰極8
2、82は図示しないパルスインバータおよび電流制限
手段に接続されている。
Further, the lamp of the eighth embodiment shown in FIGS. 16A and 16B extends axially on the side wall of the cylindrical base glass 80 forming the arc tube bulb. Multiple discharge paths 81 of circular or other shape ...
Are arranged side by side in the circumferential direction, and cold cathodes 82, 82 made of, for example, nickel rods are sealed at both ends of these discharge paths 81.
Reference numerals 2 and 82 are connected to a pulse inverter and current limiting means (not shown).

【0079】それぞれの放電路81…の内面には図示し
ない蛍光体被膜が形成されており、これら放電路81…
には、水銀、キセノンまたはキセノンを主体とした希ガ
スが前記した条件の範囲で封入されている。
A phosphor coating (not shown) is formed on the inner surface of each discharge path 81 ...
Is filled with mercury, xenon, or a rare gas mainly containing xenon within the range of the above-mentioned conditions.

【0080】このような構造の蛍光ランプであっても、
ランプの安定点灯中の電流密度を0.75mA/mm2
下にし、かつ放電路81の断面積を20mm2 以下にすれ
ば、始動時の光束立上がり特性に優れ、発光効率の優れ
た条件で使用することができる。これら図14ないし図
16の各実施例から、放電路64、74、81の断面形
状は、円形、四角、その他種々の形状であってよい。
Even with a fluorescent lamp having such a structure,
If the current density during stable lighting of the lamp is 0.75 mA / mm 2 or less and the cross-sectional area of the discharge path 81 is 20 mm 2 or less, the luminous flux startup characteristics at start-up are excellent and the lamp is used under conditions of excellent luminous efficiency. can do. From each of the embodiments shown in FIGS. 14 to 16, the cross-sectional shape of the discharge paths 64, 74, 81 may be circular, square, or other various shapes.

【0081】[0081]

【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明によ
れば、従来の水銀+アルゴン封入タイプの低圧水銀ラン
プに比べて始動時の光束立上がり特性に優れ、しかも発
光効率にも優れた水銀+キセノン封入タイプの蛍光ラン
プを提供することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, mercury is superior in the luminous flux rising characteristic at the time of starting and in luminous efficiency as compared with the conventional mercury + argon sealed type low pressure mercury lamp. It is possible to provide a + xenon-enclosed type fluorescent lamp.

【0082】請求項2の発明によれば、キセノンの封入
圧を20Torr以上としたから、キセノンは分子発光され
て長波長側の172nmの紫外線を放出することになり、
効率が向上する。
According to the invention of claim 2, since the encapsulation pressure of xenon is set to 20 Torr or more, xenon is molecularly emitted and emits ultraviolet rays of 172 nm on the long wavelength side.
Efficiency is improved.

【0083】請求項3の発明によれば、放電空間の断面
形状が円形である場合は、内径を5mm以下にすれば、キ
セノンの自己吸収が増えず、水銀+アルゴン封入タイプ
の蛍光ランプに比べて効率が良好になる。
According to the invention of claim 3, when the cross-sectional shape of the discharge space is circular, if the inner diameter is set to 5 mm or less, the self-absorption of xenon does not increase, and compared with the mercury + argon sealed type fluorescent lamp. And efficiency is improved.

【0084】請求項4の発明によれば、請求項1の発明
と同様の作用により、発光効率が水銀+アルゴン封入タ
イプの蛍光ランプに比べて向上する。また、請求項5の
発明によれば、電流密度が0.10〜0.45mA/mm
2 の範囲でランプを点灯するから、一層好ましい範囲と
なる。すなわち、電流密度を0.45mA/mm2 以下で
使用すると、従来の水銀+アルゴン封入タイプの蛍光ラ
ンプに対し効率で130%以上の向上が認められ従来の
比べて顕著な有意差が生じる。また、電流密度が0.1
0mA/mm2 未満では発光量が少なくなり、輝度が低く
なる。
According to the invention of claim 4, the same operation as that of the invention of claim 1 improves the luminous efficiency as compared with the fluorescent lamp of the mercury + argon sealed type. According to the invention of claim 5, the current density is 0.10 to 0.45 mA / mm.
Since the lamp is turned on in the range of 2 , it is a more preferable range. That is, when the current density is used at 0.45 mA / mm 2 or less, the efficiency is improved by 130% or more as compared with the conventional mercury + argon-filled type fluorescent lamp, which is a significant difference from the conventional one. In addition, the current density is 0.1
If it is less than 0 mA / mm 2 , the amount of light emission is small and the brightness is low.

【0085】請求項6の発明によれば、発光管バルブの
内径を1.5〜2.5mmの範囲にしたから、最高効率の
95%以上の効率の範囲で使用することができる。請求
項7の発明によれば、水銀+キセノン封入タイプの蛍光
ランプをパルス点灯するから、光強度が増し、さらに効
率の向上が望める。
According to the invention of claim 6, since the inner diameter of the arc tube bulb is in the range of 1.5 to 2.5 mm, it can be used in the efficiency range of 95% or more of the maximum efficiency. According to the invention of claim 7, since the fluorescent lamp of the mercury + xenon sealed type is pulse-lit, the light intensity is increased and further improvement in efficiency can be expected.

【0086】請求項8の発明によれば、上記蛍光ランプ
を周波数が30〜80kHzで、デュ−ティ比が2〜5
0%の範囲のパルス電圧で点灯するから、効率がすこぶ
る良好になる。
According to the invention of claim 8, the fluorescent lamp has a frequency of 30 to 80 kHz and a duty ratio of 2 to 5.
Since the lighting is performed with the pulse voltage in the range of 0%, the efficiency becomes very good.

【0087】請求項9の発明によれば、始動性および効
率に優れた光源装置を提供できる。請求項10の発明に
よれば、始動性および効率に優れた液晶表示装置を提供
できる。
According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to provide a light source device excellent in startability and efficiency. According to the invention of claim 10, it is possible to provide a liquid crystal display device which is excellent in startability and efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係る水銀+キセノン封
入タイプの冷陰極蛍光ランプの断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a mercury + xenon-enclosed cold cathode fluorescent lamp according to a first embodiment of the present invention.

【図2】電流密度と相対全光束との関係を示す特性図。FIG. 2 is a characteristic diagram showing a relationship between current density and relative total luminous flux.

【図3】電流密度と相対発光効率との関係を示す特性
図。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between current density and relative luminous efficiency.

【図4】バルブ内径と相対発光効率との関係を示す特性
図。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a bulb inner diameter and relative luminous efficiency.

【図5】放電空間の断面積と相対発光効率との関係を示
す特性図。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the cross-sectional area of the discharge space and the relative luminous efficiency.

【図6】周波数と発光効率との関係を示す特性図。FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between frequency and luminous efficiency.

【図7】デューティ比と発光効率との関係を示す特性
図。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between duty ratio and luminous efficiency.

【図8】パルスの印加時期と紫外線出力の変化を示す特
性図。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing changes in pulse application timing and ultraviolet ray output.

【図9】(A)および(B)は、それぞれ本発明の第2
の実施例および第3の実施例の異なる電圧波形を示す
図。
9 (A) and (B) are respectively the second of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing different voltage waveforms of the example of FIG.

【図10】本発明の第4の実施例を示し、図1の冷陰極
蛍光ランプをバックライト光源として用いた液晶表示装
置の分解した斜視図。
FIG. 10 is an exploded perspective view of a liquid crystal display device using a cold cathode fluorescent lamp of FIG. 1 as a backlight source according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】同液晶表示装置の断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device.

【図12】本発明の第5の実施例に係る水銀+キセノン
封入タイプの蛍光ランプの断面図。
FIG. 12 is a sectional view of a mercury + xenon-filled type fluorescent lamp according to a fifth embodiment of the present invention.

【図13】同放電灯の断面図。FIG. 13 is a sectional view of the discharge lamp.

【図14】本発明の第6の実施例を示し、(A)図は蛍
光ランプ全体の分解した斜視図、(B)図は(A)図の
A−A線に沿う断面図。
14A and 14B show a sixth embodiment of the present invention, FIG. 14A is an exploded perspective view of the entire fluorescent lamp, and FIG. 14B is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【図15】本発明の第7の実施例を示し、(A)図は蛍
光ランプ全体の平面図、(B)図は(A)図のA−A線
に沿う断面図。
15A and 15B show a seventh embodiment of the present invention, wherein FIG. 15A is a plan view of the entire fluorescent lamp, and FIG. 15B is a sectional view taken along the line AA in FIG. 15A.

【図16】本発明の第8の実施例を示し、(A)図は蛍
光ランプ全体の断面図、(B)図は(A)図のA−A線
に沿う断面図。
16A and 16B show an eighth embodiment of the present invention, wherein FIG. 16A is a sectional view of the entire fluorescent lamp, and FIG. 16B is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…水銀+キセノン封入タイプの冷陰極蛍光ランプ 2…バルブ 3…蛍光体被膜 4…冷陰極 10…パルス電圧印加装置 11…電流制限手段 20…液晶表示板 21…光拡散導光板 25…反射体 30…水銀+キセノン封入タイプの蛍光ランプ 31…バルブ 32…外部電極 33…蛍光体被膜。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mercury + xenon sealed type cold cathode fluorescent lamp 2 ... Bulb 3 ... Phosphor coating 4 ... Cold cathode 10 ... Pulse voltage applying device 11 ... Current limiting means 20 ... Liquid crystal display plate 21 ... Light diffusion light guide plate 25 ... Reflector 30 ... Mercury + xenon sealed type fluorescent lamp 31 ... Bulb 32 ... External electrode 33 ... Phosphor coating.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 放電空間の断面積が20mm2 以下の発光
管バルブと、 上記バルブ内に定格電流密度が0.75mA/mm2 以下
の放電を発生させる手段と、 上記バルブ内に封入され、上記放電により紫外線を発す
る水銀および少なくともキセノンを含む希ガスと、 上記バルブの内側に設けられ、上記水銀およびキセノン
ガスから放出された紫外線を受けて発光する蛍光体被膜
と、 を具備したことを特徴とする蛍光ランプ。
1. A light emitting tube bulb cross-sectional area of 20 mm 2 or less of the discharge space, and means for the rated current density in the bulb a discharge is generated in the following 0.75 mA / mm 2, enclosed within the valve, A rare gas containing mercury and at least xenon that emits ultraviolet rays by the discharge, and a phosphor coating that is provided inside the bulb and emits light by receiving ultraviolet rays emitted from the mercury and xenon gas. And a fluorescent lamp.
【請求項2】 希ガスの封入圧は200Torr以下であ
り、そのうちキセノンガスの封入圧は20Torr以上であ
ることを特徴とする請求項1に記載の蛍光ランプ。
2. The fluorescent lamp according to claim 1, wherein the filling pressure of the rare gas is 200 Torr or less, and the filling pressure of the xenon gas is 20 Torr or more.
【請求項3】 発光管バルブの内径が5mm以下であるこ
とを特徴とする請求項1または請求項2に記載の蛍光ラ
ンプ。
3. The fluorescent lamp according to claim 1, wherein the inner diameter of the arc tube bulb is 5 mm or less.
【請求項4】 放電空間の断面積が20mm2 以下の発光
管バルブと、 上記バルブ内に放電を発生させる手段と、 上記バルブ内に封入され、上記放電により紫外線を発す
る水銀および少なくともキセノンを含む希ガスと、 上記バルブの内側に設けられ、上記水銀およびキセノン
ガスから放出された紫外線を受けて発光する蛍光体被膜
と、 を備えた蛍光ランプと、 この蛍光ランプを電流密度が0.75mA/mm2 以下で
点灯する点灯手段と、を有することを特徴とする蛍光ラ
ンプ点灯装置。
4. An arc tube bulb having a discharge space having a cross-sectional area of 20 mm 2 or less, means for generating a discharge in the bulb, mercury contained in the bulb and emitting ultraviolet rays by the discharge, and at least xenon. A fluorescent lamp provided with a rare gas and a phosphor coating which is provided inside the bulb and emits light by receiving ultraviolet rays emitted from the mercury and xenon gas, and a fluorescent lamp having a current density of 0.75 mA / A fluorescent lamp lighting device, comprising: a lighting means that lights at a value of mm 2 or less.
【請求項5】 放電空間の断面積が20mm2 以下の発光
管バルブと、 上記バルブ内に放電を発生させる手段と、 上記バルブ内に封入され、上記放電により紫外線を発す
る水銀および少なくともキセノンを含む希ガスと、 上記バルブの内側に設けられ、上記水銀およびキセノン
ガスから放出された紫外線を受けて発光する蛍光体被膜
と、 を備えた蛍光ランプと、 この蛍光ランプを電流密度が0.10mA/mm2 以上、
0.45mA/mm2 以下で点灯する点灯手段と、 を有することを特徴とする蛍光ランプ点灯装置。
5. A discharge tube bulb having a discharge space having a cross-sectional area of 20 mm 2 or less, means for generating a discharge in the bulb, mercury contained in the bulb and emitting ultraviolet rays by the discharge, and at least xenon. A fluorescent lamp provided with a rare gas and a phosphor coating which is provided inside the bulb and emits light when receiving ultraviolet rays emitted from the mercury and xenon gas, and a fluorescent lamp having a current density of 0.10 mA / mm 2 or more,
A fluorescent lamp lighting device, comprising: a lighting unit that lights at 0.45 mA / mm 2 or less.
【請求項6】 発光管バルブの内径が1.5mm以上、
2.5mm以下であることを特徴とする請求項5に記載の
蛍光ランプ点灯装置。
6. The arc tube bulb has an inner diameter of 1.5 mm or more,
The fluorescent lamp lighting device according to claim 5, wherein the fluorescent lamp lighting device has a diameter of 2.5 mm or less.
【請求項7】 請求項1ないし請求項3のいずれか1に
記載の蛍光ランプと、 休止期間をもつパルス電圧を上
記蛍光ランプに印加するパルス電圧供給装置と、を備え
たことを特徴とする蛍光ランプ点灯装置。
7. The fluorescent lamp according to any one of claims 1 to 3, and a pulse voltage supply device for applying a pulse voltage having a rest period to the fluorescent lamp. Fluorescent lamp lighting device.
【請求項8】 上記パルス電圧供給装置から上記蛍光ラ
ンプに印加される休止期間をもつパルス電圧は、周波数
が30kHz以上、80kHz以下であり、デュ−ティ
比が2%以上、50%以下であることを特徴とする請求
項7に記載の蛍光ランプ点灯装置。
8. The pulse voltage having a rest period applied to the fluorescent lamp from the pulse voltage supply device has a frequency of 30 kHz or more and 80 kHz or less and a duty ratio of 2% or more and 50% or less. The fluorescent lamp lighting device according to claim 7, wherein:
【請求項9】 請求項4ないし請求項8のいずれか1に
記載の蛍光ランプ点灯装置と、 上記蛍光ランプ点灯装置を組み込んだ光源装置本体と、 を備えたことを特徴とする光源装置。
9. A light source device comprising: the fluorescent lamp lighting device according to any one of claims 4 to 8; and a light source device main body incorporating the fluorescent lamp lighting device.
【請求項10】 請求項4ないし請求項8のいずれか1
に記載の蛍光ランプ点灯装置と、 上記蛍光ランプ点灯装置を組み込んだ液晶表示装置本体
と、 を具備したことを特徴とする液晶表示装置。
10. The method according to any one of claims 4 to 8.
2. A liquid crystal display device comprising: the fluorescent lamp lighting device according to claim 1; and a liquid crystal display device body incorporating the fluorescent lamp lighting device.
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